CN208145743U - 一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器。该反应器为干法反应器，包含3～4个串联的预处理床、催化床和吸附床，各床层顶部和底部分别设置加料口和取料口，床层的布置数量及顺序根据处理废气的特征进行调整；预处理床装填沙粒或(和)粒状脱硫剂，催化床装填三叶草型或齿球型催化剂，吸附床装填活性炭或活性焦颗粒；废气从反应器的上侧进入，经净化后从反应器的下侧排出。本实用新型在一个干法反应器内实现颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、挥发性有机物、重金属、二噁英等污染物的协同高效净化，缩短了净化流程，无废水排放，具有结构紧凑、投资成本和运行成本低、占地少、运行维护方便、适用范围广等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器。
背景技术
近年来，我国严重的大气污染受到了广泛关注，改善大气环境已刻不容缓。常规大气污染物包括颗粒物(PM)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)等，有毒有害污染物包括挥发性有机物(VOCs)、重金属(Hg、As、Pb等)、二噁英等。常用的颗粒物净化技术包括静电除尘、布袋除尘、旋风除尘等，常用的SO2净化技术包括湿法、半干法、干法等，常用的NOx净化技术包括选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)、氧化吸收等，常用的VOCs控制技术包括燃烧法(催化燃烧或热力燃烧)、吸附法等，常用的CO控制技术为燃烧法，常用的重金属控制技术为活性炭吸附法，常用的二噁英控制技术为活性炭吸附法和催化氧化法。在大气治理工程中，通常需要将各种单项污染物控制技术进行组合串联，会导致成本高、占地大、运行维护难度大等弊端，因此开发多污染物协同控制技术具有重要意义。
近年来，我国开发了一系列多污染物协同控制技术或装备，但大多仍由多个独立的反应器组成。例如：专利200810047472.7公开了一种烧结机烟气多污染物脱除工艺及其系统，该工艺先对机尾烟气进行SCR脱硝处理；然后对脱硝后的机尾烟气和未脱硝的机头烟气同时进行一级除尘处理，脱除烟气中的粉尘灰粒；再对烟气进行循环流化床脱硫处理；最后对烟气进行二级除尘处理，脱除烟气中的生成物颗粒，并将生成物颗粒用于再循环，同时分离出洁净烟气。专利201010100009.1公开了一种脱除烟气中气态多种污染物的方法，它利用一个吸收塔对烟气中SO2、NOX、汞蒸气以及CO2进行全面脱除。专利201210410620.3公开了一种垃圾焚烧烟气多污染物协同控制的方法。通过研制新型复合吸收液和改进现有吸收塔结构，采用“氧化吸收/络合+吸附”的两级串联处理模式在同一设备中同时高效脱除垃圾焚烧烟气中的多种污染物。专利200710052130.X公开了一种同时脱除多种污染物的湿式氨法烟气洁净工艺及其系统，该工艺先使烟气中的一氧化氮氧化成二氧化氮，然后使烟气中的二氧化硫和二氧化氮与氨水反应生成亚硫酸铵、硝酸铵和亚硝酸铵，再使其中的亚硫酸铵和亚硝酸铵氧化生成副产品硫酸铵和硝酸铵，同时对烟气再进行一次电除尘处理，脱除烟气中的三氧化硫和氨水气溶胶，最终获得洁净烟气。专利201310542552.0公开了一种多污染物一体化干法脱除的烟气净化系统及工艺，烟气从省煤器的尾部烟道中出来后，烟气中的SOx和HCl与脱硫剂反应，烟气携带未反应完的脱硫剂和脱酸产物与氨气混合后进入一体化脱除塔，将混合体系中的粉尘、未反应的脱硫剂、脱酸产物以及NOx除去。
实用新型内容
为解决现有技术的缺点和不足之处，本实用新型的目的在于提供一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器。该反应器具有结构紧凑、投资成本和运行成本低、占地少、运行维护方便、适用范围广等特点。本实用新型在一个干法反应器内实现颗粒物、SO2、NOx、CO、VOCs、重金属、二噁英等污染物的协同高效净化，缩短了净化流程，无废水排放。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器，包括箱体、若干格网、进气管和出气管；箱体通过格网从左到右依次设置为第一空腔区、预处理床区、催化床区、吸附床区和第二空腔区；箱体上部左侧设有进气口，进气口与进气管连接，进气管内设有喷氨组件，箱体下部右侧设有出气口，出气口与出气管连接；格网的顶部均与箱体顶部连接，格网向左弯折一定角度或者向左倾斜设置，最左侧的格网的底部连接箱体下部左侧内壁；箱体顶部设有预处理床区加料口、催化床区加料口和吸附床区加料口，预处理床区加料口、催化床区加料口和吸附床区加料口上方设有活动盖板；预处理床区装填沙粒或者装填沙粒和粒状脱硫剂作为预处理床，催化床区装填三叶草型或齿球型催化剂作为催化床，吸附床区装填活性焦颗粒作为吸附床；预处理床、催化床、吸附床底部分别设有取料口，取料口连接有下料斗，并且下料斗上端设有活动封板；最左侧的格网与箱体左侧、箱体顶部围成第一空腔区，最右侧的格网、最右侧的下料斗与箱体围成第二空腔区。
优选的，所述粒状脱硫剂的主要成分为氧化钙或氢氧化钙中的一种。
一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器，包括箱体、若干格网、进气管和出气管；箱体通过格网从左到右依次设置为第一空腔区、预处理床区、吸附床区和第二空腔区；箱体上部左侧设有进气口，进气口与进气管连接，箱体下部右侧设有出气口，出气口与出气管连接；格网的顶部均与箱体顶部连接，格网向左弯折一定角度或者向左倾斜设置，最左侧的格网的底部连接箱体下部左侧内壁；箱体顶部设有预处理床区加料口和吸附床区加料口，预处理床区加料口、吸附床区加料口上方设有活动盖板；预处理床区装填沙粒或者装填沙粒和粒状脱硫剂作为预处理床，吸附床区装填活性焦颗粒作为吸附床；预处理床、吸附床底部分别设有取料口，取料口连接有下料斗，并且下料斗上端设有活动封板；最左侧的格网与箱体左侧、箱体顶部围成第一空腔区，最右侧的格网、最右侧的下料斗与箱体围成第二空腔区。
优选的，所述粒状脱硫剂的主要成分为氧化钙或氢氧化钙中的一种。
上述反应器中，沙粒根据除尘效果的要求进行再生或更换，再生方式为水洗或热风吹扫；粒状脱硫剂根据SO2净化效果的要求进行更换；三叶草型或齿球型催化剂根据NOx净化效果进行再生或更换，再生方式为加热；活性焦或活性炭颗粒根据设计要求定期再生或更换，再生方法为热蒸汽吹扫。催化床和吸附床的布置数量及顺序根据处理废气的特征进行调整。
本实用新型所述反应器用于温度为250～300℃的烟气时，反应器依次布置1个预处理床、1～2个催化床和1个吸附床，预处理床装填沙粒，催化床装填三叶草型或齿球型催化剂，吸附床装填活性焦颗粒。
本实用新型所述反应器用于温度为150～250℃的含硫烟气时，反应器依次布置1个预处理床、1～2个催化床和1个吸附床，预处理床装填沙粒和粒状脱硫剂，催化床装填三叶草型或齿球型催化剂，吸附床装填活性焦颗粒。
本实用新型所述反应器用于温度为150～250℃的无硫烟气时，反应器依次布置1个预处理床、1～2个催化床和1个吸附床，预处理床装填沙粒，催化床装填三叶草型或齿球型催化剂，吸附床装填活性焦颗粒。
本实用新型所述反应器用于温度为60～150℃的烟气时，反应器依次布置1个预处理床、2个吸附床，预处理床装填沙粒和粒状脱硫剂，吸附床装填活性炭颗粒。
本实用新型的原理为：预处理床中的沙粒拦截废气中的颗粒物以及喷氨后生成的硫铵盐，粒状脱硫剂与废气中的SO2反应使其净化，因此预处理床可以避免颗粒物对催化床及吸附床的堵塞，同时避免硫铵盐对催化剂的毒害作用；催化床中的三叶草型或齿球型催化剂净化废气中的氮氧化物、挥发性有机物和二噁英；吸附床中的活性炭或活性焦颗粒净化废气中的SO2、挥发性有机物、重金属和二噁英。预处理床、催化床和吸附床有机组合，克服了废气温度、成分等因素对吸附、催化的限制作用。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点及有益效果：
(1)本实用新型在一个干法反应器内实现颗粒物、SO2、NOx、CO、VOCs、重金属、二噁英等污染物的协同高效净化，通过一个反应器实现了多个工艺段、多个反应器串联的净化效果，缩短了净化流程，具有结构紧凑、投资成本和运行成本低、占地少、运行维护方便等优势。
(2)本实用新型不涉及任何湿法单元，无废水排放，避免了烟气净化带来的废水处理问题。
(3)本实用新型反应器采用粒装、填料式的净化材料，不仅净化效率高，而且安装、再生和更换都很便利。
(4)本实用新型反应器适用范围广，可用于锅炉、窑炉(水泥窑路、玻璃窑炉、陶瓷窑炉)、金属熔铸炉、垃圾焚烧炉、船舶等行业的废气治理。
附图说明
图1为本实用新型的反应器结构图，图中：1—预处理床，2—催化床，3—催化床，4—吸附床，5—活动盖板，6—喷氨组件，7—进气管，8—格网，9—活动封板，10—下料斗，11—出气管。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
本实用新型提供了一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器，用于温度为150～300℃的烟气，结构如附图1所示；包括箱体、若干格网8、进气管7和出气管11；箱体通过格网8从左到右依次设置为第一空腔区、预处理床区、催化床区、吸附床区和第二空腔区；箱体上部左侧设有进气口，进气口与进气管7连接，进气管7内设有喷氨组件，箱体下部右侧设有出气口，出气口与出气管11连接；格网8的顶部均与箱体顶部连接，格网8向左弯折一定角度或者向左倾斜设置，最左侧的格网的底部连接箱体下部左侧内壁；箱体顶部设有预处理床区加料口、催化床区加料口和吸附床区加料口，预处理床区加料口、催化床区加料口和吸附床区加料口上方设有活动盖板5；预处理床区装填沙粒或者装填沙粒和粒状脱硫剂作为预处理床1，催化床区装填三叶草型或齿球型催化剂作为催化床2，吸附床区装填活性焦颗粒作为吸附床3；预处理床1、催化床2、吸附床3底部分别设有取料口，取料口连接有下料斗10，并且下料斗10上端设有活动封板9；最左侧的格网与箱体左侧、箱体顶部围成第一空腔区，最右侧的格网、最右侧的下料斗与箱体围成第二空腔区。
本实用新型提供了一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器，用于温度为60～150℃的烟气，包括箱体、若干格网、进气管和出气管；箱体通过格网从左到右依次设置为第一空腔区、预处理床区、吸附床区和第二空腔区；箱体上部左侧设有进气口，进气口与进气管连接，箱体下部右侧设有出气口，出气口与出气管连接；格网的顶部均与箱体顶部连接，格网向左弯折一定角度或者向左倾斜设置，最左侧的格网的底部连接箱体下部左侧内壁；箱体顶部设有预处理床区加料口和吸附床区加料口，预处理床区加料口、吸附床区加料口上方设有活动盖板；预处理床区装填沙粒或者装填沙粒和粒状脱硫剂作为预处理床，吸附床区装填活性焦颗粒作为吸附床；预处理床、吸附床底部分别设有取料口，取料口连接有下料斗，并且下料斗上端设有活动封板；最左侧的格网与箱体左侧、箱体顶部围成第一空腔区，最右侧的格网、最右侧的下料斗与箱体围成第二空腔区。
应用上述反应器对垃圾焚烧炉废气净化：
实施例1
应用本实用新型所述的反应器对温度为160～250℃的垃圾焚烧炉废气净化，工艺的主体为一个干法反应器，结构如附图1所示，反应器依次布置1个预处理床、2个催化床和1个吸附床，预处理床装填沙粒和粒状氧化钙脱硫剂，催化床装填齿球型催化剂，吸附床装填活性焦；废气从反应器的上侧进入，经净化后从反应器的下侧排出。垃圾焚烧炉废气净化前的组成为：颗粒物为439mg/m3、SO2为439mg/m3、HCl为131mg/m3、NOx为528mg/m3、CO为150mg/m3、VOCs为635mg/m3、汞及其化合物0.12mg/m3、二噁英2.1ng TEQ/m3。垃圾焚烧炉废气净化后的组成为：颗粒物为12mg/m3、SO2为51mg/m3、HCl为24mg/m3、NOx为10mg/m3、CO为20mg/m3、VOCs为25mg/m3、汞及其化合物0.02mg/m3、二噁英0.14ng TEQ/m3。
当颗粒物排放浓度高于30mg/m3时，更换沙粒；当SO2排放浓度高于100mg/m3时，更换粒状氧化钙脱硫剂；当NOx排放浓度高于300mg/m3时，更换齿球型催化剂；活性焦颗粒一周再生一次，再生10次后更换。
实施例2
应用本实用新型所述的反应器对温度为250～300℃的燃煤锅炉废气净化，工艺的主体为一个干法反应器，反应器依次布置1个预处理床、1个催化床和1个吸附床，预处理床装填沙粒，催化床装填齿球型催化剂，吸附床装填活性焦；废气从反应器的上侧进入，经净化后从反应器的下侧排出。燃煤锅炉废气净化前的组成为：颗粒物为800mg/m3、SO2为500mg/m3、NOx为280mg/m3、CO为30mg/m3、VOCs为20mg/m3、汞及其化合物0.1mg/m3。燃煤锅炉废气净化后的组成为：颗粒物为10mg/m3、SO2为20mg/m3、NOx为50mg/m3、CO为5mg/m3、VOCs为5mg/m3、汞及其化合物0.01mg/m3。
当颗粒物排放浓度高于30mg/m3时，更换沙粒；当NOx排放浓度高于200mg/m3时，更换齿球型催化剂；活性焦颗粒一周再生一次，再生8次后更换。
实施例3
应用本实用新型所述的反应器对温度为150～250℃的陶瓷窑炉(燃料为天然气)废气净化，工艺的主体为一个干法反应器，反应器依次布置1个预处理床、1个催化床和1个吸附床，预处理床装填沙粒，催化床装填三叶草型催化剂，吸附床装填活性焦；废气从反应器的上侧进入，经净化后从反应器的下侧排出。陶瓷窑炉废气净化前的组成为：颗粒物为500mg/m3、SO2为300mg/m3、HCl为30mg/m3、NOx为500mg/m3、CO为25mg/m3、VOCs为15mg/m3、汞及其化合物0.1mg/m3。陶瓷窑炉废气净化后的组成为：颗粒物为10mg/m3、SO2为20mg/m3、HCl为5mg/m3、NOx为30mg/m3、CO为5mg/m3、VOCs为5mg/m3、汞及其化合物0.02mg/m3。
当颗粒物排放浓度高于30mg/m3时，对沙粒进行水洗再生；当NOx排放浓度高于80mg/m3时，对三叶草型催化剂进行加热再生；活性焦颗粒一周再生一次，再生8次后更换。
实施例4
应用本实用新型所述的反应器对温度为60～150℃的铝型材熔铸炉废气净化，工艺的主体为一个干法反应器，反应器依次布置1个预处理床、2个吸附床，预处理床装填沙粒和粒状脱硫剂，催化床装填三叶草型催化剂，吸附床装填活性炭；废气从反应器的上侧进入，经净化后从反应器的下侧排出。铝型材熔铸炉废气净化前的组成为：颗粒物为200mg/m3、SO2为200mg/m3、HCl为20mg/m3、NOx为300mg/m3、CO为15mg/m3、VOCs为15mg/m3、汞及其化合物0.1mg/m3。铝型材熔铸炉废气净化后的组成为：颗粒物为10mg/m3、SO2为10mg/m3、HCl为3mg/m3、NOx为50mg/m3、CO为5mg/m3、VOCs为5mg/m3、汞及其化合物0.02mg/m3。
当颗粒物排放浓度高于20mg/m3时，更换沙粒；活性炭颗粒一周再生一次，再生10次后更换。
实施例5
应用本实用新型所述的反应器对温度为160～250℃的玻璃窑炉废气净化，工艺的主体为一个干法反应器，反应器依次布置1个预处理床、2个催化床和1个吸附床，预处理床装填沙粒和粒状氢氧化钙脱硫剂，催化床装填齿球型催化剂，吸附床装填活性焦；废气从反应器的上侧进入，经净化后从反应器的下侧排出。玻璃窑炉废气净化前的组成为：颗粒物为300mg/m3、SO2为800mg/m3、HCl为20mg/m3、NOx为2000mg/m3、CO为30mg/m3、VOCs为15mg/m3、汞及其化合物0.1mg/m3。玻璃窑炉废气净化后的组成为：颗粒物为12mg/m3、SO2为50mg/m3、HCl为3mg/m3、NOx为70mg/m3、CO为5mg/m3、VOCs为5mg/m3、汞及其化合物0.02mg/m3。
当颗粒物排放浓度高于30mg/m3时，更换沙粒；当SO2排放浓度高于200mg/m3时，更换粒状氢氧化钙脱硫剂；当NOx排放浓度高于300mg/m3时，更换齿球型催化剂；活性焦颗粒一周再生一次，再生10次后更换。
实施例6
应用本实用新型所述的反应器对温度为160～250℃的船舶废气净化，工艺的主体为一个干法反应器，反应器依次布置1个预处理床、1个催化床和1个吸附床，预处理床装填粒状氧化钙脱硫剂，催化床装填齿球型催化剂，吸附床装填活性焦；废气从反应器的上侧进入，经净化后从反应器的下侧排出。船舶废气净化前的组成为：颗粒物为200mg/m3、SO2为500mg/m3、NOx为500mg/m3、CO为100mg/m3、VOCs为80mg/m3、汞及其化合物0.1mg/m3。船舶废气净化后的组成为：颗粒物为10mg/m3、SO2为20mg/m3、NOx为50mg/m3、CO为10mg/m3、VOCs为10mg/m3、汞及其化合物0.02mg/m3。
当SO2排放浓度高于100mg/m3时，更换粒状氢氧化钙脱硫剂；当NOx排放浓度高于100mg/m3时，更换齿球型催化剂；活性焦颗粒一周再生一次，再生8次后更换。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器，其特征在于，包括箱体、若干格网、进气管和出气管；箱体通过格网从左到右依次设置为第一空腔区、预处理床区、催化床区、吸附床区和第二空腔区；箱体上部左侧设有进气口，进气口与进气管连接，进气管内设有喷氨组件，箱体下部右侧设有出气口，出气口与出气管连接；格网的顶部均与箱体顶部连接，格网向左弯折一定角度或者向左倾斜设置，最左侧的格网的底部连接箱体下部左侧内壁；箱体顶部设有预处理床区加料口、催化床区加料口和吸附床区加料口，预处理床区加料口、催化床区加料口和吸附床区加料口上方设有活动盖板；预处理床区装填沙粒或者装填沙粒和粒状脱硫剂作为预处理床，催化床区装填三叶草型或齿球型催化剂作为催化床，吸附床区装填活性焦颗粒作为吸附床；预处理床、催化床、吸附床底部分别连接有下料斗，并且下料斗上端设有活动封板；最左侧的格网与箱体左侧、箱体顶部围成第一空腔区，最右侧的格网、最右侧的下料斗与箱体围成第二空腔区。
2.根据权利要求1所述的一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器，其特征在于，所述粒状脱硫剂的主要成分为氧化钙或氢氧化钙中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器，其特征在于，所述反应器设置1个预处理床、1～2个催化床和1个吸附床。
4.一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器，其特征在于，包括箱体、若干格网、进气管和出气管；箱体通过格网从左到右依次设置为第一空腔区、预处理床区、吸附床区和第二空腔区；箱体上部左侧设有进气口，进气口与进气管连接，箱体下部右侧设有出气口，出气口与出气管连接；格网的顶部均与箱体顶部连接，格网向左弯折一定角度或者向左倾斜设置，最左侧的格网的底部连接箱体下部左侧内壁；箱体顶部设有预处理床区加料口和吸附床区加料口，预处理床区加料口、吸附床区加料口上方设有活动盖板；预处理床区装填沙粒或者装填沙粒和粒状脱硫剂作为预处理床，吸附床区装填活性焦颗粒作为吸附床；预处理床、吸附床底部分别连接有下料斗，并且下料斗上端设有活动封板；最左侧的格网与箱体左侧、箱体顶部围成第一空腔区，最右侧的格网、最右侧的下料斗与箱体围成第二空腔区。
5.根据权利要求4所述的一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器，其特征在于，所述粒状脱硫剂的主要成分为氧化钙或氢氧化钙中的一种。
6.根据权利要求4所述的一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器，其特征在于，所述反应器设置1个预处理床和1个吸附床。
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|---|---|---|---|
| CN201820447814.3U CN208145743U (zh) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器 |
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| CN201820447814.3U CN208145743U (zh) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN208145743U true CN208145743U (zh) | 2018-11-27 |
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| CN (1) | CN208145743U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108261904A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-07-10 | 环境保护部华南环境科学研究所 | 一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器 |
| CN114870619A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-08-09 | 昆明理工大学 | 一种电解铝烟气干法硫、硝、氟、碳协同脱除及余热回收方法与一体化系统 |
-
2018
- 2018-03-30 CN CN201820447814.3U patent/CN208145743U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108261904A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-07-10 | 环境保护部华南环境科学研究所 | 一种用于低温烟气的干法多污染物协同高效净化反应器 |
| CN114870619A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-08-09 | 昆明理工大学 | 一种电解铝烟气干法硫、硝、氟、碳协同脱除及余热回收方法与一体化系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |